虛擬化已經(jīng)在諸多不同的計(jì)算技術(shù)上得到了廣泛應(yīng)用。眾所周知的，存儲(chǔ)虛擬化在大機(jī)的世界有著根深蒂固的位置，但這項(xiàng)技術(shù)越來(lái)越多的的在其他領(lǐng)域廣泛展開(kāi)應(yīng)用。

服務(wù)器和存儲(chǔ)都在經(jīng)歷著虛擬化的洗禮，那么您的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是如何的？新的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品將網(wǎng)絡(luò)共享池和網(wǎng)絡(luò)資源共享成為可能。

存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)虛擬化，也被稱為I/O虛擬化(IOV)或者I/O加固，形成了一個(gè)新興的技術(shù)大家庭，也將虛擬化的理念擴(kuò)展到當(dāng)今服務(wù)器應(yīng)用的主要輸入輸出上。

最近今年里，數(shù)據(jù)中心都開(kāi)始部署服務(wù)器以及存儲(chǔ)的虛擬化技術(shù)來(lái)滿足更有效率的使用計(jì)算資源的意圖，同時(shí)也使得架構(gòu)顯得更為靈活。通過(guò)對(duì)物理硬件上的邏輯功能去耦，虛擬化技術(shù)允許硬件可以實(shí)現(xiàn)共享池的功能，這樣也大大提高了使用效率。一旦開(kāi)始部署，虛擬化技術(shù)會(huì)使得新服務(wù)器或者存儲(chǔ)整個(gè)的部署過(guò)程更快也更為便捷，同時(shí)也可以相對(duì)容易的將變更應(yīng)用在當(dāng)前現(xiàn)有的架構(gòu)上。比如說(shuō)，部署一臺(tái)全新的虛擬機(jī)比部署一臺(tái)物理機(jī)容易了很多。此外，一旦存儲(chǔ)系統(tǒng)虛擬化后，許多和數(shù)據(jù)遷移相關(guān)的新存儲(chǔ)空間部署問(wèn)題都迎刃而解，需要做的僅僅是將新的存儲(chǔ)空間指派給存儲(chǔ)共享池資源。

虛擬化已經(jīng)在諸多不同的計(jì)算技術(shù)上得到了廣泛應(yīng)用。眾所周知的，存儲(chǔ)虛擬化在大機(jī)的世界有著根深蒂固的位置，但這項(xiàng)技術(shù)越來(lái)越多的的在其他領(lǐng)域廣泛展開(kāi)應(yīng)用。服務(wù)器虛擬化，從另外一方面說(shuō)，已經(jīng)成為了近幾年虛擬化技術(shù)應(yīng)用的代表模范。目前已經(jīng)有許多組織正在他們的“結(jié)締組織”上應(yīng)用著類似的虛擬化技術(shù)，并將企業(yè)環(huán)境中的存儲(chǔ)和服務(wù)器很好的關(guān)聯(lián)起來(lái)。

其實(shí)I/O虛擬化技術(shù)并不是一個(gè)全新的概念，事實(shí)上虛擬化的概念已經(jīng)在今天的一些網(wǎng)絡(luò)I/O技術(shù)上使用了。比如說(shuō)，虛擬本地網(wǎng)絡(luò)(VLAN)將網(wǎng)絡(luò)的物理和邏輯部分分離開(kāi)來(lái)，一個(gè)物理的網(wǎng)絡(luò)看起來(lái)并可以由多個(gè)小的邏輯上的網(wǎng)絡(luò)管理。網(wǎng)絡(luò)適配器(NIC)團(tuán)隊(duì)也實(shí)現(xiàn)了將兩塊或者更多的網(wǎng)卡整合起來(lái)，使得看起來(lái)成為一塊，這樣就大大增加了網(wǎng)絡(luò)的帶寬。在如上的兩個(gè)例子中，我們不難看到，物理硬件上的邏輯以及虛擬層共同實(shí)現(xiàn)了對(duì)物理硬件上的邏輯功能去耦，也讓硬件資源分割共享或者小單元整合成大單元成為了可能。

串行總線和I/O虛擬化

通常來(lái)說(shuō)，一個(gè)在企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心放置的服務(wù)器都會(huì)需要連接到網(wǎng)絡(luò)，SAN存儲(chǔ)以及本地存儲(chǔ)上。一些服務(wù)器還需要進(jìn)行高端的圖形處理訪問(wèn)操作。一臺(tái)服務(wù)器對(duì)這些資源的訪問(wèn)通常通過(guò)內(nèi)部系統(tǒng)總線完成。在一臺(tái)較新的多核物理服務(wù)區(qū)上配備著一臺(tái)高端的串行總線接口，所有的輸入輸出都會(huì)時(shí)不時(shí)的達(dá)到帶寬的上限值，但一直滿負(fù)荷帶寬的情況并不多見(jiàn)。

串行總線推動(dòng)了I/O虛擬化的發(fā)展

一個(gè)名為PCI-SIG的專門負(fù)責(zé)制定串行總線工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的組織在2008年六月已經(jīng)發(fā)布了PCI-SIG I/O虛擬化(IOV)的套件。這些新的規(guī)范開(kāi)啟了在應(yīng)對(duì)大多數(shù)I/O密集的問(wèn)題上虛擬化技術(shù)的應(yīng)用，而性能上不再受到來(lái)自軟件或者硬件的虛擬化組件的瓶頸。IOV套件提供了一系列的技術(shù)可應(yīng)用于處理器，芯片，并對(duì)管理程序和操作系統(tǒng)有著重要的意義。這些技術(shù)包括：

·地址轉(zhuǎn)換技術(shù)(ATS)這樣I/O設(shè)備就會(huì)體現(xiàn)各自不同的特性

·在單獨(dú)服務(wù)器現(xiàn)有的串行總線的本地I/O虛擬化上應(yīng)用單一I/O虛擬化

·在多服務(wù)器共享PCIe組織的新的PCIe拓?fù)渖蠎?yīng)用多I/O虛擬化

這些新的規(guī)范必將觸發(fā)一個(gè)全新的虛擬化技術(shù)解決方案，在新的解決方案中，性能會(huì)得到提高，功耗也會(huì)更加降低，同時(shí)也將提供從服務(wù)器端看到的I/O的狀態(tài)的全新術(shù)語(yǔ)。

試想一下，如果沒(méi)有在每個(gè)服務(wù)器上單獨(dú)安裝網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)的適配器，將PCI總線適配器跨多服務(wù)器虛擬化會(huì)怎么樣？考慮一下網(wǎng)卡，HBA卡，SAS/SATA磁盤控制卡由于可以在一個(gè)機(jī)架上共享而節(jié)省下來(lái)的潛在花費(fèi)以及功耗。拿一整個(gè)機(jī)架的服務(wù)器來(lái)說(shuō)，可能每個(gè)服務(wù)器上安裝了一個(gè)連到機(jī)架頂部的虛擬I/O適配器的接口。之后，當(dāng)有數(shù)據(jù)來(lái)時(shí)，機(jī)架頂部的裝置就會(huì)動(dòng)態(tài)的將所有的LAN，SAN和DAS的數(shù)據(jù)流送到合適的位置上，比如機(jī)架底端的交換機(jī)，就是專門用于讓服務(wù)器專注于計(jì)算的。“機(jī)架區(qū)域網(wǎng)絡(luò)”(RAN)的概念帶來(lái)的好處是，讓整個(gè)機(jī)架上的服務(wù)器有刀片服務(wù)器的優(yōu)勢(shì)，但和刀片服務(wù)器不同的是，擴(kuò)展性比較好，沒(méi)有刀片服務(wù)器底架的限制。

再考慮下在不同物理機(jī)上遷移虛擬機(jī)的問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，這樣的問(wèn)題需要SAN網(wǎng)絡(luò)的支持，一來(lái)是由于SAN是獨(dú)立于物理服務(wù)器的，二來(lái)SAN也可以通過(guò)任何分配好的服務(wù)器端進(jìn)行訪問(wèn)。但虛擬化I/O技術(shù)可以讓虛擬機(jī)之間的移動(dòng)在任何存儲(chǔ)之間都可以實(shí)現(xiàn)，并不需要完全依賴SAN存儲(chǔ)，可以進(jìn)行I/O虛擬化技術(shù)的適配器會(huì)在硬件上運(yùn)行一些虛擬層的功能，將主機(jī)上CPU的負(fù)載釋放出來(lái)，這樣被釋放出來(lái)的CPU資源就可以用到其他的虛擬機(jī)或者應(yīng)用上。